New-Tech Magazine | Nov 2016

.). חומר זה הוא 4- ו 3 שמוצג באיורים המתאים ביותר לשימוש שכן זמן מחצית שנים והפליטה היא 87 החיים שלו הוא בעיקר של קרינת אלפא, חלקיקים שקל לעצור (מספיקה, יחסית, שכבת בידוד דקה מעופרת כדי לעצור אותם). תפוקת החשמל מקילו אחד של פלוטוניום וואט, ולכן בחללית 500 היא בסך הכול צריכים להיות מספר קילוגרמים של החומר. כמו כן, לכל חומר רדיואקטיבי יש זמן מחצית חיים, זהו זמן שאחריו מחצית מהחומר תתפרק ליסודות אחרים (שאינם פולטים קרינה). לכן את כמות החומר הדרושה יש לחשב לפי דרישות ההספק בסיום המשימה ובשעת השיגור יש עודף גדול של אנרגיה.בחלליות המבוססות על יש ירידה קבועה בהספק החללית עקב RTG התפרקות החומר הרדיו אקטיבי. כיום יש אסור להשתמש בחומרים רדיו פעילים עבור לוויינים המסובבים את כדור הארץ אבל עבור חלליות ולוויינים מסביב לכוכבי לכת הרחוקים מן השמש אין ברירה אלא להשתמש בהם. מערכות הנעה יוניות השימוש היעיל אותו עושות מערכות הנעה יוניות בדלק ובאנרגיה חשמלית, מאפשר לחלליות מודרניות לנוע רחוק יותר-מהר יותר-זול יותר מאשר בכל שיטות ההנעה הזמינות כיום. שנות פיתוח מעבדתי, ותוך 50- לאחר כ התבססות על הצלחתן המרהיבה של משימות חלל מהשנים האחרונות, קונה לו המנוע היוני מקום מרכזי בליבה של תוכנית החלל העתידיות. מערכות ההנעה הקונבנציונאליות - המבוססות על ריאקציות כימיות - כמעט והגיעו לגבולות היעילות התיאורטיים שלהן, ואינן מאפשרות את השגתן של הרבה מהמשימות, היותר חשובות, המצויות ברשימת היעדים של תוכנית החלל. מערכות דחף יוניות משמשות כיום לשמירת מסלול בלווייני תקשורת, ובתור מערכות הנעה עיקריות בגששי חלל עמוק. מערכות אלה הודפות יונים לצורך יצירת דחף, ומסוגלות להעניק לרכבי חלל מהירות מקסימאלית גבוהה יותר מאשר כל רקטה הזמינה כיום. מבנה המנוע מתואר על בסיס הדיאגראמה .5 באיור מקור הכוח של המנוע הינה אנרגיה

«

ISS מערכת תאי השמש של תחנת החלל הבין לאומית .2 איור

«

RTG Radioisotope thermoelectric generator .3 איור

חשמלית. האנרגיה החשמלית משמשת לשתי מטרות עיקריות: . יינון החומר הנהדף. 1 . האצת היונים והדיפתם לאחור, לצורך 2 יצירת כוח הדחף המניע את החללית.

אטומי החומר הנהדף מוזנים לתא היינון. בתא נחשפים האטומים "למטח" אלקטרונים "הנורים" ממערכת האצה חשמלית. אלקטרון הנתון באטום של החומר הנהדף - הנפגע מאלקטרון מואץ -

New-Tech Magazine l 78